ASTM A691 Electric Fusion Welded (EFW) لوله
نمای کلی
یک مشخصات استاندارد برایلولههای فولادی کربنی و آلیاژی جوششده-همجوشی-تولید شده بافلز پرکننده اضافه شد، ساخته شده ازصفحات با کیفیت-رگ-فشار. ASTM A691 به طور خاص برایخدمات فشار{0} بالا در دماهای بالا، آن را برای کاربردهای تولید برق، پتروشیمی و فرآیندهای صنعتی که نیاز به عملکرد دمای بالا دارند ضروری می کند.
توضیح نام
| قسمت | معنی |
|---|---|
| ASTM | ASTM International |
| A691 | شماره مشخصات استاندارد برای لولههای فولادی برقی-همجوشی-برای خدمات با فشار بالا-در دماهای بالا |
| جوشکاری فیوژن الکتریکی (EFW) | فرآیند ساخت - لوله از صفحه تشکیل شده و به صورت طولی با استفاده از جوش قوس الکتریکی بافلز پرکننده اضافه شده(متمایز از ERW که از فلز پرکننده استفاده نمی کند) |
ویژگی های کلیدی لوله ASTM A691 EFW
| ویژگی | توضیحات |
|---|---|
| منبع مواد | ساخته شده ازصفحات با کیفیت مخازن تحت فشار(به عنوان مثال، ASTM A204، A387، A537، A299، A387/A387M) |
| تولید | جوشکاری فیوژن الکتریکی (EFW)- معمولاً قوس طولی مستغرق جوش داده شده با فلز پرکننده اضافه شده؛ جوش هایی که به صورت دستی یا خودکار با فرآیند الکتریکی ساخته می شوند |
| کاربرد اولیه | سرویس فشار بالا-دردمای بالا |
| محدوده قطر | 16 اینچ (400 میلی متر) و بزرگتربه صورت اسمی |
| ضخامت دیوار | تا 3 اینچ (75 میلی متر)فراگیر |
| طول | معمولاً 5.8-12 متر، با گزینه هایی برای 6 متر، 9 متر، 18 متر یا سفارشی |
| تمرکز دما | به طور خاص برایسرویس با دمای{0}بالا |
اصطلاحات کلیدی: درجه در مقابل کلاس
درک تمایز بیندرجهوکلاسبرای ASTM A691 حیاتی است:
| مدت | تعریف | نمونه ها |
|---|---|---|
| درجه | تعیین می کندنوع بشقاب مورد استفاده(تحلیل فولاد و سطح مقاومت). ترکیب شیمیایی ماده پایه و مشخصات صفحه ASTM مربوطه را نشان می دهد. | CM-65، CM-70، CM-75، CMSH-70، CMS-75، CMSH-80، ½ CR، 1CR، 1¼ CR، 2¼ CR، 3CR، 5CR، 9CR، 91 |
| کلاس | سه ویژگی اصلی تولید را مشخص می کند:عملیات حرارتی انجام شد، آیاجوش از طریق رادیوگرافی بررسی می شود، و اینکه آیالوله تست فشار شده است . | 10، 11، 12، 13، 20، 21، 22، 23، 30، 31، 32، 33، 40، 41، 42، 43، 50، 51، 52، 53 (جدول کامل زیر را ببینید) |
تعیین درجه و منابع بشقاب
"Grade" در ASTM A691 با مشخصات صفحه مخزن تحت فشار خاص مطابقت دارد:
| درجه لوله | نوع فولاد | مشخصات صفحه ASTM | درجه بشقاب |
|---|---|---|---|
| CM-65 | فولاد کربن-مولیبدن | A204/A204M | A |
| CM-70 | فولاد کربن-مولیبدن | A204/A204M | B |
| CM-75 | فولاد کربن-مولیبدن | A204/A204M | C |
| CMSH-70 | کربن-منگنز-فولاد سیلیکونی، نرمال شده | A537/A537M | 1 |
| CMS-75 | کربن-منگنز-فولاد سیلیکونی | A299/A299M | - |
| CMSH-80 | کربن-منگنز-فولاد سیلیکونی، خاموش و تمپر | A537/A537M | 2 |
| ½ CR | ½٪ کروم، ½٪ فولاد مولیبدن | A387/A387M | 2 |
| 1CR | 1٪ کروم، ½٪ فولاد مولیبدن | A387/A387M | 12 |
| 1 ¼ CR | 1 ¼٪ کروم، ½٪ فولاد مولیبدن | A387/A387M | 11 |
| 2 ¼ CR | 2 ¼٪ کروم، 1٪ فولاد مولیبدن | A387/A387M | 22 |
| 3CR | 3٪ کروم، 1٪ فولاد مولیبدن | A387/A387M | 21 |
| 5CR | 5٪ کروم، ½٪ فولاد مولیبدن | A387/A387M | 5 |
| 9CR | 9٪ کروم، 1٪ فولاد مولیبدن | A387/A387M | 9 |
| 91 | 9٪ کروم، 1٪ مولیبدن، وانادیم، کلمبیوم | A387/A387M | 91 |
تعیین کلاس ها - جدول مرجع کامل
"کلاس" نیازهای عملیات حرارتی، معاینه رادیوگرافی و تست فشار را تعیین می کند. سیستم شماره گذاری کلاس از یک الگوی منطقی پیروی می کند که در آنرقم اول نوع عملیات حرارتی را نشان می دهد، ورقم دوم سطح بازرسی را نشان می دهد :
| کلاس | عملیات حرارتی روی لوله | رادیوگرافی (بخش 9) | تست فشار (بخش 8.3) | برنامه معمولی |
|---|---|---|---|---|
| 10 | هیچ کدام | خیر | خیر | فشار غیر بحرانی، کم- |
| 11 | هیچ کدام | بله | خیر | تایید یکپارچگی جوش بدون تست فشار |
| 12 | هیچ کدام | بله | بله | معمول برای خدمات به عنوان-جوش داده شده با بازرسی کامل |
| 13 | هیچ کدام | خیر | بله | فقط فشار-تست شده است |
| 20 | استرس از بین می رود | خیر | خیر | کاهش استرس برای ثبات ابعادی |
| 21 | استرس از بین می رود | بله | خیر | کاهش استرس با معاینه جوش |
| 22 | استرس از بین می رود | بله | بله | رایج ترین خدمات برای رفع استرس- |
| 23 | استرس از بین می رود | خیر | بله | کاهش استرس فقط با تست فشار |
| 30 | عادی شده است | خیر | خیر | پالایش غلات |
| 31 | عادی شده است | بله | خیر | با معاینه جوش عادی می شود |
| 32 | عادی شده است | بله | بله | مشترک برای سرویس عادی |
| 33 | عادی شده است | خیر | بله | فقط با تست فشار عادی شده است |
| 40 | نرمال و معتدل | خیر | خیر | خواص مکانیکی پیشرفته |
| 41 | نرمال و معتدل | بله | خیر | بهبود خواص با بررسی جوش |
| 42 | نرمال و معتدل | بله | بله | عملیات حرارتی و بازرسی کامل |
| 43 | نرمال و معتدل | خیر | بله | خواص افزایش یافته با تست فشار |
| 50 | کوئنچ و خنثی شده | خیر | خیر | حداکثر قدرت |
| 51 | کوئنچ و خنثی شده | بله | خیر | حداکثر استحکام با آزمایش جوش |
| 52 | کوئنچ و خنثی شده | بله | بله | بالاترین استحکام با بازرسی کامل |
| 53 | کوئنچ و خنثی شده | خیر | بله | حداکثر استحکام با تست فشار |
تبصره 1:انتخاب مواد باید با توجه به دمای سرویس انجام شود. برای راهنمایی، ممکن است با مشخصات A20/A20M مشورت شود.
تبصره 2:منطق شماره گذاری کلاس:رقم اول(10-50)=نوع عملیات حرارتی;رقم دوم(0،1،2،3)=سطح بازرسی (0=هیچ، 1=فقط RT، 2=RT + هیدروتست، 3=فقط هیدروتست).
پارامترهای عملیات حرارتی
| درجه لوله | مشخصات ASTM | پست-گرمای جوش-محدوده دمای درمان (کاهش استرس) درجه F [ درجه ] | نرمال کردن حداکثر دما مگر اینکه درجه F [درجه] ذکر شده باشد | Quenching Temp max مگر اینکه درجه F [درجه] ذکر شده باشد | دمای معتدل حداقل درجه فارنهایت [درجه] |
|---|---|---|---|---|---|
| CM-65/70/75 | A204/A204M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| CMSH-70 | A537/A537M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| CMS-75 | A299/A299M | 1100-1200 [590-650] | 1700 [925] | - | - |
| CMSH-80 | A537/A537M | - | - | 1700 [925] | 1100-1250 [590-675] |
| ½ CR، 1CR، 1¼CR | A387/A387M | 1100-1375 [590-745] | 1850 [1010] | 1700 [925] | 1150-1375 [620-745] |
| 2¼CR، 3CR | A387/A387M | 1200-1400 [650-760] | 1850 [1010] | 1700 [925] | 1250-1400 [675-760] |
| 5CR | A387/A387M | 1200-1400 [650-760] | 1850 [1010] | 1650 [900] | 1300-1400 [705-760] |
| 9CR | A387/A387M | 1325-1375 [715-745] | - | - | 1325-1375 [715-745] |
| 91 | A387/A387M | 1350-1420 [730-770] | 1900-2000 [1040-1095] | 1900 دقیقه [1040 دقیقه] | 1350-1440 [730-780] |
توجه:فولاد 9CR یک فولاد سختشدنی در هوا{1}}است که گاهی آستنیت را تا دمای نزدیک به اتمسفر حفظ میکند. تمرین خوب این است که اجازه دهید فولاد تا 150 درجه فارنهایت یا پایینتر خنک شود، قبل از اینکه فولاد را تحت عملیات حرارتی قرار دهید یا عملیات حرارتی بعد از جوش-.
فرآیند تولید
لوله های ASTM A691 EFW با استفاده از فرآیند زیر تولید می شوند:
آماده سازی بشقاب:صفحات فولادی با کیفیت مخازن تحت فشار بر اساس درجه مورد نیاز (A204، A387، A537، A299 و غیره) انتخاب می شوند.
تشکیل:صفحات با استفاده از رول های فرم دهنده به شکل استوانه ای در می آیند.
جوشکاری:درز طولی با استفاده از جوشکاری می شودفرآیند جوشکاری فیوژن الکتریکیبافلز پرکننده اضافه شده- این EFW را از ERW (که از فلز پرکننده استفاده نمی کند) متمایز می کند. جوش ها ممکن است به صورت دستی یا خودکار با فرآیند الکتریکی ساخته شوند.
تقویت جوش:اتصالات جوش داده شده باید دارای تقویت مثبت در مرکز هر طرف جوش باشند. کانتور باید صاف باشد و فلز رسوبشده باید صاف و یکنواخت در سطح صفحه ذوب شود.
عملیات حرارتی:بر اساس کلاس مشخص شده (تسکین دهنده استرس، نرمال کننده، خاموش کننده و معتدل و غیره) اعمال می شود.
NDT و تست:معاینه رادیوگرافی (در صورت مشخص شدن توسط کلاس)، آزمایش هیدرواستاتیک (در صورت مشخص شدن توسط کلاس)، تست های کشش و خمش.
اتمام:آماده سازی انتهایی (ساده، اریب دار)، رفع عیوب سطح با آسیاب یا ماشین کاری.
جدول مقایسه: ASTM A691 در مقابل ASTM A672 در مقابل ASTM A671
این استانداردهای همراه رویکرد تولید یکسانی دارند اما محدوده دمایی متفاوتی را ارائه میکنند:
| جنبه | ASTM A691 | ASTM A672 | ASTM A671 |
|---|---|---|---|
| دمای سرویس | دمای بالا | دماهای متوسط | اتمسفر و دماهای پایین تر |
| تمرکز اولیه | قدرت{0}}درجه حرارت بالا، مقاومت در برابر خزش،-قابلیت فشار بالا | قدرت دمای بالا، خدمات متوسط | چقرمگی-درجه حرارت پایین، خواص ضربه |
| نمرات معمولی | کروم{0}}آلیاژهای مو (1¼CR، 2¼CR، 5CR، 9CR، 91)، سری CM | B60، B65، B70 (بر اساس A515) | CC60، CC65، CC70 (بر اساس A516) |
| برنامه های کاربردی رایج | خطوط بخار با دمای بالا، بخاریهای پالایشگاهی، دیگهای برق | لوله کشی خارجی دیگ بخار، خطوط فرآیند با دمای متوسط | لولهکشی فرآیند با دمای پایین-، LNG، سرویس سرد |
| انتخاب مواد | طراحی شده برای خدمات دمای بالا پایدار | برای سرویس دمای متوسط طراحی شده است | برای چقرمگی در دمای پایین-طراحی شده است |
الزامات تست و بازرسی
بسته به کلاس انتخاب شده، لوله های ASTM A691 تحت:
| نوع تست | هدف | قابلیت کاربرد |
|---|---|---|
| تست تنش | تسلیم و استحکام کششی را بررسی کنید | تمام لوله ها |
| تست خم شدن | شکل پذیری و یکپارچگی جوش را بررسی کنید | تمام لوله ها |
| معاینه رادیوگرافی (RT) | تشخیص عیوب جوش - طول کامل هر جوش | برای کلاس هایی که "1" یا "2" به عنوان رقم دوم مورد نیاز است |
| تست هیدرواستاتیک | اثبات نشتی-سفتی | برای کلاس هایی که "2" یا "3" به عنوان رقم دوم مورد نیاز است |
| تست فشار | مهار فشار را بررسی کنید | الزامات هر کلاس |
| بازرسی سطحی | عیوب غیرقابل قبول را شناسایی و حذف کنید | 100% |
برنامه های کاربردی رایج
لوله های ASTM A691 EFW به طور گسترده در موارد زیر استفاده می شود:
| صنعت | برنامه های کاربردی |
|---|---|
| تولید برق | خطوط بخار با دمای بالا، لوله کشی خارجی دیگ بخار، اتصالات سوپرهیتر |
| پتروشیمی و پالایش | لولهکشی-در دمای بالا، بخاریهای پالایشگاه، لولهکشی کراکر کاتالیزوری |
| نفت و گاز | خطوط لوله-فشار بالا-درجه حرارت بالا (HPHT)، امکانات پردازش |
| پردازش شیمیایی | خطوط فرآیند برای خدمات شیمیایی در دمای بالا- |
| صنعتی | سیستمهای لولهکشی صنعتی با فشار بالا-که به قابلیت دمای بالا نیاز دارند |
در دسترس بودن اندازه معمولی
| پارامتر | محدوده |
|---|---|
| قطر بیرونی | 16 اینچ (400 میلی متر) تا 60 اینچ (1500 میلی متر)+به صورت اسمی |
| ضخامت دیوار | تا 3 اینچ (75 میلی متر)استاندارد |
| طول | استاندارد 5.8-12 متر، تا 18 متر در دسترس است |
| پایان پایان | انتهای ساده، انتهای اریب برای جوشکاری |
| شرایط تحویل | همانطور که توسط کلاس مشخص شده است (استرس تسکین یافته، نرمال شده، نرمال و معتدل، فرونشانده و معتدل شده) |
دستورالعمل انتخاب کلاس
انتخاب کلاس مناسب به نیازهای خدمات بستگی دارد:
| وضعیت خدمات | کلاس توصیه شده | منطق |
|---|---|---|
| خدمات عمومی-درجه حرارت بالا، فشار{1} بالا | 22 | کاهش استرس با بررسی کامل -رایج ترین برای بسیاری از برنامه ها |
| سرویس دمای بالا{0}} بحرانی | 32 یا 42 | نرمال یا نرمال شده و برای پالایش دانه و خواص افزایش یافته است |
| حداکثر مقاومت مورد نیاز | 52 | خاموش شده و با بازرسی کامل |
| به عنوان-سرویس جوش داده شده با بازرسی کامل | 12 | همانطور که-با RT و هیدروتست جوش داده شده است |
مزایای لوله ASTM A691 EFW
| مزیت | توضیحات |
|---|---|
| قابلیت قطر زیاد | می تواند لوله هایی بسیار بزرگتر از قابلیت های بدون درز یا ERW تولید کند |
| دیوارهای ضخیم | مناسب برای کاربردهای{0}فشار بالا که به ضخامت دیواره قابل توجهی نیاز دارند (تا 3 اینچ استاندارد) |
| گزینه های فولاد آلیاژی | طیف گستردهای از گریدهای آلیاژ کروم-Mo در دسترس برای خدمات با دمای بالا (1¼CR، 2¼CR، 5CR، 9CR، 91) |
| عملکرد دمای بالا | به طور خاص برای برنامههای-در دمای بالا طراحی شده است |
| قابلیت فشار بالا | طراحی شده برای خدمات فشار بالا{{0} |
| گزینه های کنترل کیفیت | سیستم کلاس اجازه می دهد تا سطح بازرسی را با اهمیت خدمات مطابقت دهد |
| ساخت از پلیت | امکان استفاده از مواد با کیفیت مخازن تحت فشار با خواص تایید شده را فراهم می کند |
نکات مهم انتخاب
1. انتخاب نمره بر اساس برنامه
سری CM:فولادهای کربن-مولیبدن برای خدمات عمومی در دمای بالا
Cr-درجات Mo (1¼CR، 2¼CR، 5CR، 9CR):برای برنامه های کاربردی که به طور فزاینده ای مقاوم در برابر-دما و خوردگی{1}} بالا هستند
پایه 91:فولاد پیشرفته 9Cr-1Mo-V برای کاربردهای دمای فوقالعاده که نیاز به مقاومت خزشی عالی دارند
2. منطق انتخاب کلاس
سیستم شماره گذاری کلاس انتخاب را ساده می کند:
رقم اول= عملیات حرارتی: 10 (به عنوان-جوش داده شده)، 20 (کاهش استرس)، 30 (نرمال شده)، 40 (نرمال و معتدل)، 50 (خاموش شده و تمپر شده)
رقم دوم= بازرسی: 0 (هیچکدام)، 1 (فقط RT)، 2 (RT + هیدروتست)، 3 (فقط تست هیدروژن)
رایجترین انتخابها برای سرویسهای{0}در دمای بالا:
کلاس 22:استرس کاهش یافته، به طور کامل بررسی شده است -استاندارد برای بسیاری از برنامههای{0}در دمای بالا
کلاس 32:نرمال شده، به طور کامل بازرسی شده - زمانی که به پالایش دانه نیاز است
کلاس 42:نرمال و معتدل، به طور کامل بازرسی شده - برای ویژگیهای دمای بالا{0}
3. ملاحظات دما
ASTM A691 به طور خاص برایسرویس با دمای{0}بالا
درجههای مختلف دارای حداکثر دمای متفاوت هستند - به کدهای مربوطه مراجعه کنید
برای دماهای بسیار بالا، آلیاژهای کروم-Mo (5CR، 9CR، 91) مورد نیاز است
4. مطابقت کد
کد ASME: اغلب برای کاربردهای دیگ بخار و کد مخزن تحت فشار استفاده می شود
برای فاکتورهای پذیرش و طراحی، با کدهای ساخت و ساز قابل اجرا (ASME B31.1 Power Piping، B31.3 Process Piping) مشورت کنید.
5. تضمین کیفیت
گواهی تست آسیاب: معمولاً برای کاربردهای حیاتی مورد نیاز است
اطمینان حاصل کنید که تمام تست های مورد نیاز (RT، هیدروتست) در هر کلاس مشخص مستند شده است
بررسی کنید که عملیات حرارتی بر اساس الزامات مشخصات انجام شده است
غذای آماده نهایی: لوله ASTM A691 EFWاستمشخصات استاندارد برای لولههای فولادی کربن و آلیاژی با قطر بزرگساخته شده از صفحات با کیفیت مخازن تحت فشار برایخدمات فشار{0} بالا در دماهای بالا. با آن متمایز می شوددرجه(نشان دهنده مواد صفحه، به عنوان مثال، 2¼ CR از A387 درجه 22 برای سرویس دمای بالا) وکلاس(نشان دهنده عملیات حرارتی و سطح بازرسی، به عنوان مثال، کلاس 22 برای استرس-برطرف شده با رادیوگرافی و هیدروتست) . این لوله برایکاربردهای تولید برق، پتروشیمی و فرآیندهای صنعتینیاز به قطرهای بزرگ، دیوارهای ضخیم و عملکرد قابل اعتماد{0}در دمای بالا. متداول ترین مشخصات برای سرویس{2}}درجه حرارت بالا و فشار بالا{3}}استASTM A691 2¼CR کلاس 22 .
